Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Винахід належить до галузі електроенергетики та стосується індукційних електростатичних пристроїв, а саме - електронних індукційно-ємнісних генераторів електроенергії і може бути використаний для отримання автономного джерела постійного електричного струму.

Відома електрофорна машина Уимшерста (Wim-shurst) (див. Телеснин Р.В. „Курс физики электричество" Москва 1970 р. § 25 стр. 72). Ця машина має два диска з ізолюючого матеріалу, насаджених на загальну вісь з можливістю синхронного обертання в протилежних напрямках. На зовнішні поверхні дисків наклеєні металеві розташовані по колу листки. Проти двох діаметральних листків кожного диска розміщені на дугоподібних тримачах металеві щітки, що контактують з листками, утворюючі ковзні контакти. Тримачі розташовані перпендикулярно один одному. Два інших вилкоподібних тримача, з'єднані кожний з кондуктором, охоплюють краї відразу обох дисків і служать для зняття протилежних зарядів з металевих листків. Вилкоподібні тримачі розміщені діаметрально на рівній відстані від кінців дугоподібних тримачів. При обертанні дисків щітки труться об листки та електризують їх. При подальшому русі по колу до вилкоподібного тримача кожен заряджений листок у момент проходу повз дугоподібного тримача іншого диска індукцірує на паралельному листку цього диска, що знаходиться там само, заряд протилежного знака. Заряди далі через вилкоподібні тримачі переходять на кондуктори і там накопичуються.

Даний пристрій має наступні недоліки:

1) потужність установки і ємність кондукторів недостатні для одержання струму в зовнішньому колі, тому що в перезарядженні беруть участь лише дві пари листків одночасно; 2) загальна складність та ненадійність конструкції, яка має рухомі частини і ковзні контакти; 3) обмеженість технічного використання демонстраційними досвідами.

Метою даного винаходу є одержання автономного джерела електроенергії.

Поставлена мета досягається тим, що на відміну від відомої електрофорної машини, в роботі якої застосована електростатична індукція, в заявляємому електрогенераторі відповідно до винаходу заряджаючій пристрій утворює початковий заряд (±Q) на обкладинках підключених до нього перемикачами постійних конденсаторів, які завдяки цьому згідно законів електрофізики отримують енергію W=Q2/2c. Після цього перемикачі відключають ці конденсатори від заряджаючого пристрою та підключають їх до кінців створеного іншими перемикачами і постійними конденсаторами послідовного індукційно-ємнісного ланцюга з довільної кількості постійних конденсаторів, які при цьому індукційне заряджаються від двох заряджених обкладинок крайніх конденсаторів до такого ж самого заряду Q, а сумарна енергія конденсаторів ланцюга зростає в n разів (якщо n - кількість конденсаторів ланцюга з однакової ємністю „с") і складає W = n.Q2/2c = nW. Надалі перемикачі одночасно відокремлюють заряджені конденсатори послідовного ланцюга та підключають їх паралельно один одному до акумулюючого електроенергію пристрою, якому конденсатори, розряджаючись, передають частину своїй електроенергії. Потім перемикачі відключають всі конденсатори від акумулятора і цикл повторюється. Всі перемикання здійснюються під контролем синхронізуючого пристрою. Накопиченою в такій спосіб електроенергією акумулюючий пристрій забезпечує роботу заряджаючого і синхронізуючого пристроїв, перемикачів, допоміжних елементів та кола зовнішнього навантаження.

Цей спосіб застосований в роботі електронного індукційно-ємнісного електрогенератора, якій відповідно до винаходу має заряджаючий пристрій (трансформатор). постійні конденсатори і акумулюючій електроенергію пристрій, які з'єднані за допомогою електронних перемикачів. Всі перемикання відбуваються під контролем синхронізуючого пристрою. Перемикачі з’єднують конденсатори в декілька послідовних ланцюгів, які по черзі приймають участь у циклах накопичення енергії в акумулюю-чому пристрою. Для цього перемикачі підключають попередньо ізольовані кінцеві конденсатори ланцюга до вторинної обмотці заряджаючого трансформатора, від якого вони заряджаються. Далі перемикачі відключають заряджені конденсатори від трансформатора та приєднують їх до решти конденсаторів ланцюга, внаслідок чого вони індукційно заряджають таким само зарядом цю решту конденсаторів. Після цього перемикачі відокремлюють всі конденсатори ланцюга та підключають їх паралельно один одному до акумулюючого пристрою, а де які до первинної обмотці заряджаючого трансформатора, коли як раз до вторинної обмотці трансформатора перемикачі також підключають розряджені кінцеві конденсатори іншого послідовного ланцюга. Далі цикл повторюється.

Опис устрою індукційно-ємнісного електрогенератора пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 зображена схема електрогенератора відповідно до винаходу.

Для варіанта багато ланцюгового індукційно-ємнісного електрогенератора винахід здійснюється таким чином; електрогенератор, схематично зображений на Фіг. 1. містить заряджаючий трансформатор 1 з первинною 2 та вторинною 3 обмотками; конденсатори 4 і перемикачі 5, які утворюють послідовно-ємнісні ланцюг! 6; акумулюючий пристрій 7, синхронізуючій пристрій 8.

Електрогенератор працює циклічно в три такти:

1-й такт циклу

Перемикачі 5 підключають попередньо ізольовані кінцеві конденсатори 4 послідовного ємнісного ланцюга 6 до вторинної обмотки 3 заряджаючого трансформатора 1. Конденсатори, заряджаючись, отримують заряд ±Q.

2-й такт циклу

Перемикачі 5 відключають заряджені конденсатори 4 від заряджаючого трансформатора 1 в момент максимального потенціалу та приєднують їх до решти незаряджених конденсаторів 4 ланцюга 6. Заряджені обкладинки кінцевих конденсаторів 4 індукційне заряджають до такого ж само заряду Q решту конденсаторів 4 ланцюга 6.

3-й такт циклу

Перемикачі 5 відокремлюють і ізолюють всі заряджені конденсатори 4 ланцюга 6 та підключають їх (крім одного або декількох) паралельно один одному до акумулюючего пристрою 7. при цьому конденсатори розряджаються і передають частку своїй енергії акумулюючому пристрою 7. Одночасно перемикачі 5 підключають один або декілька заряджених конденсаторів 4 ланцюга 6 до первинної обмотки 2 заряджаючого трансформатора 1. Енергія цих конденсаторів використовується для відтворення потрібного потенціалу у вторинної обмотці 3 заряджаючого трансформатора 1, до якої у цей момент перемикачі 5 підключають попередньо ізольовані кінцеві незаряджені конденсатори 4 іншого послідовно-ємнісного ланцюга 6. Далі повторюється 1-й такт циклу.

Самостійне енергозабезпечення роботи всіх власних частин електрогенератора (заряджаючого пристрою, перемикачів, синхронізуючого пристрою та інше) робить електрогенератор абсолютно автономним, а постачання акумулюючим пристроєм електроенергії в коло зовнішнього навантаження дозволяє широке застосування електрогенератора.

Схема індукційно-ємнісного нагромаджування електроенергії не має принципових обмежень по величині і тому потужність електрогенератора залежить тільки від технологічних можливостей і габаритів пристрою. Такім чином запропоновані спосіб генерування електроенергії і пристрій для його здійснення забезпечують поставлену мету.

Текст

1 Спосіб регулювання витрати і тиску при постачанні газу споживачам, що включає передачу на один виконавчий механізм керуючого сигналу із селектора вибору керуючого сигналу, що вибирає сигнал, сформований або регулятором тиску, або регулятором витрати, причому селектор вибору керуючого сигналу вибирає керуючий сигнал, сформований регулятором тиску, коли витрата газу нижче заданої величини, або керуючий сигнал, сформований регулятором витрати газу, коли витрата газу вище заданої величини, який відрізняється тим, що в селектор вибору керуючого сигналу з диспетчерського пункту надходить сигнал, що відповідає величині заданої витрати в межах контрольованого відгалуження газотранспортної мережі, який ступінчасто змінює задану витрату газу 2 Спосіб регулювання за п 1, який відрізняється тим, що сигнал, який відповідає величині заданої витрати в межах контрольованого відгалуження газотранспортної мережі, надходить з диспетчерського пункту по радіоканалу Винахід належить до нафтогазової промисловості, конкретніше до постачання споживачам газу з газотранспортної мережі Регулювання витрати і тиску при постачаннях газу споживачам є нагальною проблемою, яка остаточно не розв'язана В осінньо-зимовий період користувачі досить часто споживають газ понад контракти, що приводить до порушення режимів постачання газу для інших споживачів газотранспортної системи, що знаходяться наприкінці розподільної системи Зниження параметрів тиску і витрати газу може приводити до зупинки розрахованого на роботу з певними параметрами газу технологічного устаткування споживачів Для відновлення регламентних режимів потрібні значні зусилля протягом значного періоду часу Отже, потрібно забезпечити такий режим роботи газорозподільних систем, що зводить до мінімуму можливість понад контрактне споживання газу ням, який відрізняється тим, що перед пропуском газу до споживача роблять оплату за газ за допомогою електронного касового реєстратора й обробку даних про оплату за допомогою електроннообчислювальної машини, формують електронну карту споживача (ЕКС) і електронну портативну карту споживача (ЕПКС), а визначення витрати й об'єму витраченого газу здійснюють за допомогою електронного лічильника, при цьому пропуск газу роблять після ідентифікації ЕПКС, а порівняння визначеного і заданого значень здійснюють шляхом порівняння інформації ЕПКС і електронного лічильника й у випадку вичерпання оплаченого об'єму газу роблять припинення подачі газу Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є багатостадійність процесу, яка навіть при незначних неполадках електронно-обчислювальної машини, можуть привести до значних порушень у розподілі газу споживачам Як прототип вибрано за найбільшим числом спільних суттєвих ознак спосіб регулювання тиску при постачаннях газу споживачам з можливістю обмеження витрати в трубопроводі споживача, описаний у патенті Російської Федерації №2 176 100, МПК7 G05D 16/00, 27/00, дата публікації заяв Відомий спосіб визначення витрати газу і контролю за його споживанням, описаний у заявці Російської Федерації на винахід №2000100437, Mn«7G05D7/00 G06K19/077 G07F7/08, дата публікації заявки 2001 11 27 Цей спосіб включає пропуск газу до споживача, визначенню витрати газу, порівняння визначеної витрати з заданим значен о 00 ю 58903 ки 2001 11 20 За прототипом регулювання здійснюють одним виконавчим механізмом, що одержує через селектор вибору керуючий сигнал, сформований регулятором тиску, коли витрата газу нижче заданої величини, або керуючий сигнал, сформований регулятором витрати, коли витрата газу вище заданої величини Спільними ознаками з винаходом, що заявляється, є передача на один виконавчий механізм керуючого сигналу із селектора вибору керуючого сигналу, що вибирає сигнал, сформований або регулятором тиску, або регулятором витрати, причому селектор вибору керуючого сигналу вибирає керуючий сигнал, сформований регулятором тиску, коли витрата газу нижче заданої величини, або керуючий сигнал, сформований регулятором витрати газу, коли витрата газу вище заданої величини Причинами, що перешкоджають одержанню потрібного технічного результату є залежність від постійної заданої величини параметрів регулювання тиску газу та витрати газу і проблематичність можливості забезпечити надійне постачання газу всім споживачам із врахуванням зміни у часі ситуації на ДІЛЯНЦІ газопроводу, яка підпорядкована певному диспетчерському пункту В основу винаходу поставлено задачу у способі регулювання витрати і тиску при постачаннях газу споживачам шляхом уведення додаткових операцій та зміни параметрів процесу забезпечити надійне постачання газу всім споживачам із врахуванням зміни у часі ситуації на ДІЛЯНЦІ газопроводу, яка підпорядкована певному диспетчерському пункту Поставлена задача вирішується тим, що спосіб регулювання витрати і тиску при постачанні газу споживачам, який включає передачу на один виконавчий механізм керуючого сигналу із селектора вибору керуючого сигналу, що вибирає сигнал, сформований або регулятором тиску, або регулятором витрати, причому селектор вибору керуючого сигналу вибирає керуючий сигнал, сформований регулятором тиску, коли витрата газу нижче заданої величини, або керуючий сигнал, сформований регулятором витрати газу, коли витрата газу вище заданої величини, згідно з винаходом, у селектор вибору керуючого сигналу з диспетчерського пункту надходить сигнал, що відповідає величині заданої витрати в межах контрольованого відгалуження газотранспортної мережі, який ступінчасто змінює задану витрату газу Згідно З винаходом, сигнал, який відповідає величині заданої витрати в межах контрольованого відгалуження газотранспортної мережі надходить з диспетчерського пункту по радіоканалу Спосіб регулювання витрати і тиску при постачаннях газу споживачам, що заявляється, здійснюють таким чином На певний відрізок часу з диспетчерського пункту надходить сигнал у селектор вибору керуючого сигналу Селектор вибору керуючого сигналу порівнює цей сигнал із сигналами, що надходять від регулятора витрати газу і регулятора тиску газу У результаті такого порівняння селектор вибору керуючого сигналу направляє на виконавчий механізм (клапан) сигнал, менший від заданого сигналу, що надійшов з диспетчерського пункту Коли витрата газу вище за даної величини, то селектор вибору керуючого сигналу направляє на виконавчий механізм (клапан) керуючий сигнал, сформований регулятором витрати газу При цьому виконавчий механізм (клапан) зменшує надходження газу до споживача, який витрачає газ понад установлений норматив Якщо споживання газу нижче заданої величини, що фіксується датчиком витрати газу, регулятор витрати газу буде формувати збільшений сигнал для відкривання клапана для відновлення витрати У цій ситуації тиск після виконавчого механізму (клапана) почне збільшуватися, що буде зафіксовано датчиком тиску регулятора тиску газу Регулятор тиску газу почне зменшувати сигнал, що надходить до селектора вибору керуючого сигналу Так як цей зменшений сигнал буде меншим від заданого сигналу, то селектор вибору керуючого сигналу саме цей сигнал вибере і направить на виконавчий механізм (клапан) Клапан перекриває надходження газу У результаті відбувається утримання тиску газу на заданій величині Таким чином, сигнали на виході регулятора тиску газу і регулятора витрати газу будуть змінюватися в протилежних напрямках Селектор вибору керуючого сигналу направить на виконавчий механізм (клапан) сигнал того регулятора, у якого значення сигналу менше, а саме сигнал регулятора тиску газу, що буде обмежувати тиск у трубопроводі на заданій величині Якщо споживання газу буде перевищувати задану величину, регулятор витрати газу зменшить сформований сигнал до величини, що забезпечує підтримку витрати не вище заданої величини Це приведе до падіння тиску в трубопроводі споживача, і регулятор тиску газу збільшить сигнал на виході, прагнучи підвищити тиск до заданої величини Отже, і в цьому випадку регулятор тиску газу та регулятор витрати газу діють у протилежних напрямках, а селектор вибору керуючого сигналу пропустить на виконавчий механізм (клапан) менший сигнал від регулятора витрати газу Під впливом такого сигналу виконавчий механізм (клапан) почне зменшувати витрати газу споживачу до заданої величини Через певний відрізок часу змінюється загальна картина споживання газу на ДІЛЯНЦІ газопроводу, яка підпорядкована певному диспетчерському пункту Цей диспетчерський пункт надсилає по радіоканалу у селектор вибору керуючого сигналу новий сигнал, який відповідає величині заданої витрати в межах контрольованого відгалуження газотранспортної мережі Селектор вибору керуючого сигналу переходить на новий режим, при якому оперативно змінюються параметри регулювання тиску газу та витрати газу Були проведені стендові випробування пропонованого способу Результати випробувань показали працездатність і гнучкість системи регулювання при обмежувальних параметрів Спосіб регулювання витрати і тиску при постачанні газу споживачам дозволяє досягти нормальної роботи газотранспортних підприємств по забезпеченню надійного постачання газу ВІДПОВІДНО до контрактів, навіть віддаленим від магістралі споживачам При наявності розвинутої системи телемеханіки магістральних газопроводів пропо 5 58903 нований спосіб регулювання може бути широко застосований на газопровідних розгалужених га Комп'ютерна верстка М Мацело 6 зопровідних мережах Підписано до друку 05 09 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for controlling the flow rate and pressure of gas supplied to consumers

Автори англійською

Kliuk Bohdan Oleksiiovych, Clyavlin Valeriy Volodymyrovich, Nemchyn Oleksandr Fedorovych, Rudnyk Anatolii Andriiovych, Riabkin Yurii Viktorovych

Назва патенту російською

Способ регулирования расхода и давления газа, поступающего к потребителям

Автори російською

Клюк Богдан Алексеевич, Клявлин Валерий Владимирович, Немчин Александр Федорович, Рудник Анатолий Андреевич, Рябкин Юрий Викторович

МПК / Мітки

МПК: G05D 16/00, G05D 27/02, G05D 27/00

Мітки: газу, постачанні, спосіб, споживачам, тиску, регулювання, витрати

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-58903-sposib-regulyuvannya-vitrati-i-tisku-pri-postachanni-gazu-spozhivacham.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб регулювання витрати і тиску при постачанні газу споживачам</a>

Подібні патенти